课程设计报告
课程设计名称：《数字通信》课程设计系部：
学生姓名：
班级：
学号：
成绩：
指导教师：
开课时间：学年学期
任务书
一、课程设计的参考选题
选题一：模拟信号数字化的处理
选题二：数字频带传输系统的仿真设计
选题三：数字基带传输系统的仿真设计（常见的波形与码型设计）
二、课程设计的目的
本课程是为电子信息工程专业本科生开设的必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MA TLAB或者SYSTEMVIEW等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。
数字通信原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。
三、课程设计的主要内容和要求
选题一：模拟信号数字化的处理
要求：
a. 模拟信号数字化的处理步骤：抽样、量化、编码
b. PCM编码的压缩和扩张原理；
c. 用Matlab或其它EDA工具软件对PCM编码进行使用A律和μ律的压缩和扩张进行软件仿真；
d. PCM的8位编码C1C2C3C4C5C6C7C8
e. 尽可能给出量化误差、误码率的分析(加分项)
选题二：二进制数字调制与解调系统的设计
要求：
a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，设计一个2ASK数字调制器。完成对2ASK 的调制与解调仿真电路设计，并对其仿真结果进行分析。要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。
b．设计一个2FSK数字调制器。要求给出2FSK的产生原理框图（调频法、键控法）、Matlab 仿真调制解调的原理框图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形图。
c．设计一个2PSK数字调制器。给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形图。
d. 尽可能做出加噪前后相关波形。(加分项)
选题三：数字基带传输系统设计
要求：
a．利用matlab和simulink对数字基带传输系统进行设计和仿真，实现数字基带传输系统设计。
b．熟悉基带传输系统的基本结构。
c．给出基带信号的常见波形（单极性归零码、不归零码，双极性归零码、不归零码）和码型（AMI、HDB3码、双相码、密勒码等）设计。（注：码型设计不少于四种）
d．尽可能给出性能评价：通过观测眼图，定性判断数字基带传输系统的性能。(加分项) 注意：本课程设计的题目任选；编程环境任选，可以选择MA TLAB、Simulink、SYSTEMVIES、MULTISIM等。
四、课程设计题目
模拟信号数字化的处理
五、具体要求
在课程设计时，1人一组，设计报告由学生独立完成，不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师。
学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。学生学会掌握和使用各种已有的技术资料，不能盲目地、机械地抄袭资料，必须具体分析，使设计质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。六．进度安排
第1~2天：图书馆查阅资料，确定选题，思考总体设计方案，熟悉软件的编程环境
第3天：总体设计方案的确定与设计
第4天：各部分的具体实现，根据选题不同，每天会给出具体的设计任务和要求
选题一：模拟信号数字化的处理（抽样定理的实现与验证）
选题二：数字频带传输系统的仿真设计（2ASK的调制与解调）
选题三：数字基带传输系统的仿真设计（数字基带信号常见的波形
第5天：程序调试
选题一：模拟信号数字化的处理（量化----A律的13折线近似）
选题二：数字频带传输系统的仿真设计（2FSK的调制与解调）
选题三：数字基带传输系统的仿真设计（数字基带信号常见的码型设计（AMI码、HDB3码））
第6天：程序调试并程序注释
选题一：模拟信号数字化的处理（PCM 8位编码）
选题二：数字频带传输系统的仿真设计（2PSK的调制与解调）
选题三：数字基带传输系统的仿真设计（数字基带信号常见的码型设计（双相码、密勒码））第7天：程序完善，整理并完成设计报告(加分项)）
选题一：模拟信号数字化的处理（尽可能给出量化误差、误码率的分析选题二：数字频带传输系统的仿真设计（c. 尽可能做出加噪前后相关波形。
选题三：数字基带传输系统的仿真设计（尽可能给出性能评价：通过观测眼图，定性判断数字基带传输系统的性能。
第8天：整理设计报告并上交（包含电子稿和打印稿）电子稿包含程序和课程设计报告七、成绩评定
考核方法：现场验收（占50%），课程设计报告（占50%）。
考核内容：学习态度（出勤情况，平时表现等）、方案合理性、程序编制质量、演示效果、设计报告质量。
成绩评定：优，良，中，及格，不及格。
特别说明：如发现抄袭，按照不及格处理。
目录
第一章：基本原理 (1)
1.1对模拟信号进行抽样 (1)
1.2对离散数字信号序列量化 (7)
1.3对量化后的数字信号进行编码 (10)
第二章：程序的具体实现与调试 (8)
2.1抽样定理的验证 (8)
2.2量化和编码 (9)
2.3误码率 (10)
第三章：仿真结果与分析 (11)
3.1抽样定理的验证 (11)
3.2量化和编码分析 (14)
3.3误码率分析 (15)
第四章：总结展望 (16)
4.1总结…………………………………………………………（16 ）
4.2 展望…………………………………………………………( 16 )
课程设计题目：
模拟信号数字化的处理
第一章 基本原理
通信系统可以分为模拟和数字通信系统两大类。数字通信系统有很多的优点，应用非常广泛，已经成为现代通信的主要发展趋势。自然界中很多信号都是模拟量，我们要进行数字传输就要将模拟量进行数字化，将模拟信号数字化，处理可以分为抽样，量化，编码，这三个步骤。
下图是模拟信号数字传输的过程原理图：
在这里我们重点来讨论模拟信号的数字化过程。 下图是模拟信号数字化过程：
1.1对模拟信号进行抽样 抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。抽样定理是这
样说的：设一个频带限制的（0，f H ）Hz 内的时间连续信号m （t ）如果它不少于2f H 次/s 的速率进行抽样，则m(t)可以由抽样值完全确定。
抽样定理指出，由样值序列无失真恢复原信号的条件是f S≥2 f h ，为了满足抽样定理，要求模拟信号的频谱限制在0～f h 之内（f h 为模拟信号的最高频率）。为此，在抽样之前，先设置一个前置低通滤波器，将模拟信号的带宽限制在fh 以下，如果前置低通滤波器特性不良或者抽样频率过低都会产生折叠噪声。
抽样频率小于2
倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。
抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。
取样分为冲激取样和矩形脉冲取样，这里我们只详细介绍冲激取样的原理和过程，矩形脉冲取样的原理和冲激取样的是一样的，只不过取样函数变成了矩形脉冲序列。数学运算与冲激取样是一样的。
冲激取样就是通过冲激函数进行取样。
)
(s t f D /A )
(n f )
(n g A
/D )
(t g )
(t p )(t f 量化编码
数字滤波器
上图左边就是简化的模拟信号转换离散的数字信号的抽样过程，其中f（t）是连续的时间信号，也就是模拟信号，在送到乘法器上与s(t)取样脉冲序列进行乘法运算，事实上取样脉冲序列就是离散的一个个冲激函数（冲激函数如上图右边的图），右边部分的fs(t)就是变成了一个个离散的函数点了。下面给出抽样的数学运算过程。
下面给出抽样过程的冲激抽样的函数过程：
因此：
另外要注意的是，采样间隔的周期要足够的小，采样率要做够的大，要不然会出现如下图所示的混叠现象，一帮情况下TsWs=2π,Wn>2Wm。
1.2对离散数字信号序列量化
量化就是利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程。时间连续的模拟信号经过抽样后的样值序列虽然在时间上离散，但是在幅度上任然是连续的，也就是说啊，抽样值m(kT)可以取到无穷多个值，这个很容易理解的，因为在一个区间里面可以取出无数的不同的数值，这就可以看成是连续的信号，所有这样的信号仍然属于模拟信号范围。因此这就有了对信号进行量化的概念。
)(t
f
s
()()
s
T
s t t
δ
=()s
n
t nT
δ
∞
=-∞
=-
∑
()()()
s
f t f t s t
=?()()
()()()()
s
n
s s s
n n
f t t nT
f t t nT f nT t nT
δ
δδ
∞
=-∞
∞∞
=-∞=-∞
=?-
=-=-
∑
∑∑
?=
∑∞
-∞
=
-
=
?
=
k
T kT
t
kT
f
t
t
f)
(
)
(
)
(
)
(δ
δ
在通信系统中已经有很多的量化方法了，最常见的就是均匀量化与非均匀量化。均匀量
化概念比较早出来。因其有很多的不足之处，很少被使用，这就有了非均匀量化的概念。我们将重点讲解非均匀量化。 均匀量化就是把信号的取值范围按照等距离分割，每个量化电平都取中间值（也就是平均值），落在这个区间的所有值都用这个值代替。当信号的变化范围和量化电平被确定后，量化间隔也就被确定。 在语言信号数字化通信中，均匀量化有个明显不足之处：量化信噪比随信号的电平的减小而下降。为了克服这个缺点，实际中往往采用非均匀量化。 非均匀量化是一种在整个动态范围内量化间隔不相等的量化。他是根据输入信号的概率密度函数来分布量化电平的，以改善量化性能，他的特点是输入小时量阶也小，输入大时，量阶也大。整个范围内信噪比几乎是一样的，缩短了码字长度，提高了编码效率。
实际中非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x 先进行压塑处理，再把压缩的信号y 进行非均匀量化。压缩器其实就是一个非线性电路，微弱的信号被放大，强的信号被压缩，压缩器的输入输出关系可以这样表示： Y=f(x)
接受端采用一个与压缩特性相反的扩张器来恢复x 。下图就是压缩与扩张的示意图:
通常使用的压缩器中，大多数采用对数压缩，即y=lnx 。广泛采用这两种对数压扩特性的是u/A
率压扩。因为我国是采用A
率压扩的，所以下面重点解释A 率压扩。u 率压扩暂时不讨论。
A 压缩率
所谓的 A 压缩率就是压缩器具有如下特性：
上式中：x 为归一化的压缩器输入电压；归一化的压缩器输出电压；A 为压扩参数，表示压缩程度。
下图是由抽样后的离散信号量化的过程
其中量化过程如下如所示:
量化器，其输出信号x q (t)=x q (kT)=q i ， q i 为M 个量化电平q 1、q 2 ?q M 之一。m 1、m 2 ? m M-1
为量化区间的端点。
在量化时候会产生量化误差，这里不作详细介绍，其量化误差计算公式如下：
量化后量化输出为:
我们衡量一个量化器的性能好坏用信噪比来表示: 信噪比定义如下：
其中：
xq(t) 与x(t) 近似程度的好坏用 Sq/Nq 衡量。 Sq /Nq 越大,说明近似程度越好。 在非均匀量化中有如下的压扩特性：
i
q i i q kT x m kT x m =<≤-)()(12
2
)]
()([)]([kT x kT x E kT x E N S q q q
q -=
2Δ
3Δ
4Δ
[][]22
)()()(s q s s q q q kT m kT m E kT m E N S -=
在实用中需按照不同情况对理想压缩特性作适当修正。
压扩特性数学分析
当量化区间划分很多时，在每一量化区间内压缩特性曲线可以近似看作为一段直线，其斜率为：
对此压缩器的输入和输出电压范围均作归一化，且纵坐标y 在0和1之间均匀划分成N 个量化区间，则每个量化区间的间隔应该等于：
为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，当输入电压x 减小时，应当使量化间隔?x 按比例地减小，即：
?x ∝ x 。
将边界条件(当x=1时，y=1)，代入可得：
k+c=0 → c=-k
1.3 对量化后的数字信号进行编码
所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。
在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序排列。下面结合13折线的量化来加以说明。
在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示段落码，它的8种可能状态来分别代表8个段落的起点电平。其它四位表示段内码，它的16种可能状态来分别代表每一段落的16个均匀划分的量化级。这样处理的结果，8个段落被划分成
y dx
dy x
y
'==??y
dy
dx x ?=
?N y 1=?dy
dx N y dy dx x 1=
?=?x
N dy
dx ?=x dy dx ∝kx dy
dx =c ky x +=ln k
ky x -=ln x
k y ln 11+
=
27＝128个量化级。
13折线编码
特点：基本上保持压缩特性，又便于数字实现。
折线的各段斜率：
线段8斜率：1/8÷1/2=1/4
线段7斜率：1/8÷1/4=1/2
线段6斜率：1/8÷1/8= 1
线段5斜率：1/8÷1/16=2
线段4斜率：1/8÷1/32=4
线段3斜率：1/8÷1/64=8
线段2斜率：1/8÷1/128=16
线段1斜率：1/8÷1/128=16
完整的13折线特性：
下图是完整的13折线图：
完整13折线的图的特性：
负向8段斜线按同样方法得到；
第Ⅲ像限的折线与第Ⅰ像限呈奇对称；
斜率相同的段合为一段，共13段，称为13折线法。
13折线的绘制方法：
（1）将输入输出的电压归一。
（2）将x轴的区间（0，1）不均匀的划分为8段，划分的规律是：每一次以二分之一取段。（3）将x轴上分好的8段，在段内分成均匀的16段，每一等份作为一个量化层。
（4）将y轴的区间（0，1）均匀的划分为8段，在段内分成均匀的16段，每一等份作为一个量化层。
（5）将相应的交点连接起来得到8个折线段。
（6）因为还包括小于0的电平，所以在第三象限也有8个折线段，但是在第一象限中第一，二段的折线的斜率和第三象限第一，二段相同，所以四条连成一条，这样整个平面有13条线，所以一称为13折线.
下表左边是段落吗和段落之间的关系，右边是段内码和16个量化级之间的关系
是一起进行的。通信中采用高速编码方式。
脉冲编码调制－PCM系统的量化噪声
对于PCM系统，这相当于要求传输速率 2Nf H b/s，故要求系统带宽B = Nf H，即要求：
N = B/f H，代入S / N q = 22N ，得到
)
2(B /f
H
2
Nq / S
上式表明，PCM 系统的输出信号量噪比随系统的带宽B 按指数规律增长。
误码率：
对于误码率的计算，我们一般都是对信号的噪声功率和信噪比来进行讨论的。
误码率是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。如果有误码就有误码率。简单的说，误码率就是在数字传输过程中，在发送到接收端，发送错误的码元个数占总的码元个数的比例。
误码率的计算公式如下：
实际上，在为了使亟待脉冲传输获得做够小的误码率，必须最大限度的码间串扰和 随机噪声的影响。
第二章 程序的具体实现与调试 2.1 抽样定理的验证
首先我们先要通过matlab 软件产生一个模拟信号，然后才能对模拟信号进行抽样等等一系列的操作，下面先给出matlab 软件建立m 文件产生一个比较熟悉的时域连续的周期函数，f(t)=sin(2*π*60*t )+cos(2*π*25*t )，可以看出这个信号就是由两个最常用的函数复合而成。
A,产生原始连续信号的matlab 源代码：
%该程序用于画出原信号的图形
clear;
t = -0.1:0.001:0.1; %该参数用于画原信号图形
f = sin(2*pi*60*t)+cos(2*pi*25*t);%原函数, 由t 的取值可得f 有201个值
subplot(2,1,1) %matlab 矩阵区域设置 plot(t, f);%画出采原函数序列图
title('原信号'); xlabel('时间t(s)');
B,接下来就是对原始信号进行抽样了，下面给出对信号进行抽样的源代码
%该函数用于画出原始波形和抽样后离散的采样波形图 %绘制离散的采样波形图
T= 1/500;%抽样周期，500是抽样频率，可以调整抽样频率 gs = -0.1:T:0.1;
fg = sin(2*pi*60*gs)+cos(2*pi*25*gs); %对信号进行以T 周期抽样
subplot(2,1,2)
stem(gs, fg) %画图
title('采样信号');
xlabel('时间t(s)');
2.2量化与编码
在抽样以后我们得到了一个个的离散的数字信号序列，但是这个序列并不是我们想要的数字信号序列，因为前面已经说过，这个不是真正的离散数字信号，它只是在时间上是离散的，在幅度上仍然是连续的。所以就要进行下一步操作—量化。
在实际中量化和编码是一起进行的，下面给出量化编码的matlab源代码：
clear all;
close all;
%建立原信号
T=0.002; %取时间间隔为0.01
t=-0.1:T:0.1; %时域间隔dt为间隔从0到10画图
xt=sin(2*pi*60*t)+cos(2*pi*25*t); %xt方程
%采样：时间连续信号变为时间离散模拟信号
fs=500; %抽样fs>=2fc，每秒钟内的抽样点数目将等于或大于2fc个
sdt=1/fs; %频域采样间隔0.002
t1=-0.1:sdt:0.1; %以sdt为间隔从-0.1到0.1画图
st=sin(2*pi*60*t1)+cos(2*pi*25*t1); % 离散的抽样函数
figure(1);
subplot(3,1,1);
plot(t,xt);title('原始信号'); %画出原始的信号图,以好对比
grid on
%画背景
subplot(3,1,2);
stem(t1,st,'.'); %这里画出来的是抽样后的离散图
title('抽样信号');
grid on %画背景
%量化过程
n=length(st); %取st的长度为n
M=max(st);
A=(st/M)*2048;
%a1(极性码) a2a3a4（段落码）a5a6a7a8（段内电平码）
code=zeros(i,8); %产生i*8的零矩阵
%极性码a1
for i=1:n %if循环语句
if A(i)>=0
code(i,1)=1; %代表正值
else
code(i,1)=0; %代表负值
end
% 这里就是量化的过程，划分成几个不等的段，然后用码元来代替，也就是俗称编码
if abs(A(i))>=0&&abs(A(i))<16
code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=1;start=0;
elseif 16<=abs(A(i))&&abs(A(i))<32
code(i,2)=0;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=1;start=16;
elseif 32<=abs(A(i))&&abs(A(i))<64
code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=2;start=32;
elseif 64<=abs(A(i))&&abs(A(i))<128
code(i,2)=0;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=4;start=64;
elseif 128<=abs(A(i))&&abs(A(i))<256
code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=0;step=8;start=128;
elseif 256<=abs(A(i))&&abs(A(i))<512
code(i,2)=1;code(i,3)=0;code(i,4)=1;step=16;start=256;
elseif 512<=abs(A(i))&&abs(A(i))<1024
code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=0;step=32;start=512;
elseif 1024<=abs(A(i))&&abs(A(i))<2048
code(i,2)=1;code(i,3)=1;code(i,4)=1;step=64;start=1024; end
B=floor((abs(A(i))-start)/step); %段内码编码floor取整(四舍五入)
t=dec2bin(B,4)-48; %dec2bin定义将B变为4位2进制码，-48改变格式
code(i,5:8)=t(1:4); %输出段内码
end
code=reshape(code',1,8*n); %reshape代表从新塑形
code
subplot(3,1,3);
stem(code,'.');axis([1 64 0 1]); %这里我们先取前面八个点编码输出,输出时候有64个点
title('编码信号');
grid on
2.3 误码率
误码率用matlab做实际上也就是套公式，最常用的也就是利用信号噪声功率，信噪比来计算得出，在这里我简单的用matlab画出几个常见的传输系统的性噪比误码率：Matlab源程序如下：
clear all;a=0.001 %信号幅度
SNR_dB=-6:0.3:20; %信噪比范围（单位分贝）
SNR=10.^(SNR_dB./10); %信噪比（由分贝转化而来 10lg(SNR)=SNR_dB）
SNR2=a.^2./(2*SNR); %信号幅度为a时的噪声功率
for i=1:length(SNR_dB) %计算误码率,通过循环计算所有的，以便后面画图
其实都是通过固定的公式计算得出
ask_pe0=0.5*erfc(sqrt(a.^2./(8*SNR2))); %ASK相干解调时的误码率（给定信号幅度a和噪声方差σ^2时的信噪比r=a^2/2*σ^2，而这里的噪声功率是SNR2）ask_pe1=0.25*erfc(sqrt(a.^2./(8*SNR2)))+0.5*exp(-a.^2./(8*SNR2)); %ASK非相干解调时的误码率
fsk_pe0=0.5*erfc(sqrt(a.^2./(4*SNR2))); %FSK相干解调时的误码率
fsk_pe1=0.5*exp(-0.25*a.^2./SNR2); %FSK非相干解调时的误码率
psk_pe=0.5*erfc(sqrt(0.5*a.^2./SNR2)); %PSK解调时的误码率
dpsk_pe0=erfc(sqrt(a.^2./(2*SNR2))); %2DPSK相干解调时的误码率
dpsk_pe1=0.5*exp(-0.5*a.^2./SNR2); %2DPSK非相干解调时的误码率
end
semilogy(SNR_dB,ask_pe0,'r'); %这些都是绘制信噪比误码率曲线(画在同一个坐标系中)
hold on;
semilogy(SNR_dB,ask_pe1);
hold on;
semilogy(SNR_dB,fsk_pe0,'*r');
hold on;
semilogy(SNR_dB,fsk_pe1,'*');
hold on;
semilogy(SNR_dB,psk_pe,'om');
hold on;
semilogy(SNR_dB,dpsk_pe0,':r');
hold on;
semilogy(SNR_dB,dpsk_pe1,':');
legend(' 相干2ASK','·非相干2ASK','相干2FSK','·非相干2FSK','2PSK','相干2DPSK','非相干2DPSK'); %这里就是在图片上标注注释
axis([-6,20,1/1e7,1]);
xlabel('SNR_dB'); %确定横坐标
ylabel('Pe'); %确定纵坐标
第三章仿真结果与分析
3.1抽样定理的验证
产生原始信号的函数生成的信号波形如下图所示：
上图中可以看出这是一个连续的周期信号，很容易分析。
在生成好原始波形后就要对信号进行抽样，下面就是不同抽样频率下的抽样结果（我们把原始信号也拿过来好进行比较）：
在这里我只选择了三个频率下的抽样（1000,500,100），这样已经能够分析了
分析：分别进行了三次抽样，第一次频率是1000Hz（对应上面的第一幅图），第二次频率是500Hz（对应上面的第二幅图），第三次频率是100Hz（对应上面的第二幅图），可以看出，
在频率很高的情况下，抽样间隔很小，一个个的点靠的也很近，抽出的值得个数也很多，同时如果用线把所有的点都连起来，跟原信号很相似，相反的在第三幅图中，可以看出，抽样的点数很少，看起来比较清爽，但是如果没有上面的原信号波形，即使我们把所有的点都连接起来，我想我们还是很难得到像原始图那样的波形，其实啊，第三幅图中我们有很多的特殊的点都没有取到，比如说，有好几个幅度改变的点我们都没有取，这就在以后的恢复时候，就被忽略掉了，这就造成所谓的失真现象。
其实在matlab中偶们的原始信号也是离散的，只不过取样的点数特别多罢了，这个很容易理解的，因为我们的计算机啊，就是只能处理数字信号，只能处理离散的二进制信号，模拟信号呢，是由无数的点构成的，计算机不可能取到所有的点，所以原始模拟信号在计算机中也是数字化的，另外再从matlab仿真软件角度来看，matlab软件实际上是叫矩阵实验室，矩阵就是处理的数字，我们matlab编程都是把信号，数字，常量等都是放到矩阵中去运行的。在编程时候，我们在产生原始模拟信号时，参数是这样设置的t = -0.1:0.001:0.1;可以看出时间t也是可数的。所以从这三个方面我们就很好的理解了matlab的工作原理，以及数字信号原理。
3.2 量化与编码分析
下图是经过量化编码后的matlab仿真图：
其中，最上面的是原始信号图，这里也输出来，只是为了与原信号好对比，方便以后的信号分析，中间的一张是经过冲激抽样以后输出地时域离散信号波形，最下面的一张就是我们真正的数字信号经过量化编码后的一些离散点，由于离散点比较多，这里只显示了前面八个数据的点（共64个离散点）。
下面给出由量化编码程序输出的编码序列(由于数据较多，这里只显示前64位数据，也就是前8个的编码值)：
Matlab 显示结果如下（部分）：
code =
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3.3误码率分析
先给出误码率的matlab仿真图：
吉林工程技术师范学院 信息工程学院 《数字通信系统》 课程设计报告 题目：基于MATLAB数字基带调制 专业：电子信息工程 班级：电子信息1041班 姓名：唐欢 学号： 25 号 指导教师：范珩王冬梅 时间： 2013/11/25----2013/12/13
目录 第一章绪论 (1) 1.1通信的发展史简介 (1) 1.2设计的目的及意义 (2) 第二章数字基带信号 (3) 2.1数字基带调制原理 (3) 2.2单极性不归零波形 (4) 2.3双极性不归零波形 (4) 2.4单极性归零波形 (5) 2.5双极性归零波形 (6) 第三章载波调制的数字传输 (7) 3.1载波调制的原理 (7) 3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8) 3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15) 3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20) 第四章总结 (25) 参考文献.............................................. I 附录：................................................ I
第一章绪论 1.1通信的发展史简介 随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。信息是一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，而欣喜的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员，尤其是未来通信工作者的迫切需求。 通信就是从一地向另一地传递消息。通信的目的是传递消息中所包含的信息。人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。实现通信的方式很多，如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等，这些都是消息传递方式和信息交流的手段。随着社会的进步和科学技术的发展，目前使用最广泛的通信方式是电通信。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时，一般均值“电通信”。 通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。
数值分析课程设计题目与要求 （10级应数及创新班） [设计题一] 编写顺序Gauss消去法和列主元Gauss消去法的函数，再分别调用这两个函数求解下面的84阶方程组： = ， 然后考虑将方程组的阶数取为10至100之间多个值进行求解。将你的计算结果与方程组的精确解进行比较。从“快”、“准”、“省”三个方面分析以上两个算法，试提出改进的算法并加以实现和验证。 [设计题二] 编写平方根法和改进的平方根法（参见教材《计算方法》P54的例题2.5）的函数，然后分别调用这两个函数求解对称正定方程组Ax=b，其中A和b分别为： （1）系数矩阵A为矩阵（阶数取为10至100之间多个值）: ， 向量b随机地选取； （2）系数矩阵A为Hilbert矩阵（阶数取为5至40之间多个值），即A的第i行第j列元素，向量b的第i个分量取为。将你的计算结果与方程组的精确解进 行比较。 若出现问题，分析其原因，提出改进的设想并尝试实现之。
对于迭代法 ,......)2,1,0(99.021=-=+k x x x k k k ， 它显然有不动点0* =x 。试设计2个数值实验 得到收敛阶数的大概数值（不利用判定收敛阶的判据定理）： （1） 直接用收敛阶的定义； （2） 用最小二乘拟合的方法。 [设计题四] 湖水在夏天会出现分层现象，接近湖面温度较高，越往下温度变低。这种上热下冷的现象影响了水的对流和混合过程，使得下层水域缺氧，导致水生鱼类的死亡。如果把水温T 看成深度x 的函数T(x),有某个湖的观测数据如下： 环境工程师希望： 1） 用三次样条插值求出T(x)。 2） 求在什么深度处dx dT 的绝对值达到最大（ 即02 2=dx T d ）。 [设计题五] 某飞机头部的光滑外形曲线的型值点坐标由下表给出: ．．．值y 及一阶、二阶导数值y ’，y ”。绘出模拟曲线的图形。
模电课程设计实验报告课题：函数信号发生器 指导老师：________________ 学院：___________________ 班级：___________________ 姓名：___________________ 学号：___________________
日期：__________________ 一．设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路，占空比可调的矩形波电路，占空比可调的三角波电路，多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计，可以将所学的电子技术应用到实际当中，加深对信号产生电路的理解，锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 （2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。
（3）占空比可调的三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 （4）多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限，只要元器件库中有即可，但需要注意合理选取。 二．单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算：
器件选择： 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算： 器件选择：
2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算： 器件选择：
信息工程学院 2014 / 2015学年第一学期 课程设计报告 课程名称：通信原理课程设计 专业班级：统本电信1201 学生学号：12610304152213 12520527151362 学生姓名：陈钰康 夏涛 指导教师：田亚楠
摘要 8PSK(8 Phase Shift Keying，8移相键控)是八进制相移键控，它是一种相位调制算法。相位调制（调相）是频率调制（调频）的一种演变，载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到每一词相位改变（相移）。 8PSK中的“PSK”表示使用移相键控方式，移相键控是调相的一种形式，用于表达一系列离散的状态，8PSK对应8种状态的PSK。如果是其一半的状态，即4种，则为QPSK，如果是其2倍的状态，则为16PSK。因为8PSK拥有8种状态，所以8PSK每个符号(symbol)可以编码3个比特(bits)。8PSK抗链路恶化的能力（抗噪能力）不如QPSK，但提供了更高的数据吞吐容量。本次课程设计过程中，利用了MATLAB7.1仿真实现了8PSK信号的调制与解调，并仿真8PSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能，并用MATLAB仿真出了调制信号、载波信号及已调信号的波形图和频谱图。并在高斯白噪声下，讨论了8PSK 误码率及误比特率性能。 关键字：8PSK;载波的调制；解调;
目录 一．设计内容及要求（PSK信号的仿真） (1) 二．相关理论知识的论述分析 (1) 2. 1.1、8PSK的概念 (1) 2. 1.2、8PSK的特点 (1) 2.2.1、 PSK的调制 (2) 2.2.2、调制的概念 (2) 2.2.3、调制的种类 (2) 2.2.4、调制的作用 (3) 2.2.5、调制方式 (3) 三．系统原理框图及分析(8PSK的原理) (3) 四．完整的设计仿真过程 (4) 五．仿真结果输出及结论 (6) 六．仿真调试中出现的错误、原因及排除方法 (7) 七．总结本次设计，指出设计的核心及应用价值，提出改进意见和展望 (7) 八．收获、体会 (7) 九．参考文献 (8)
实验一 误差分析 实验（病态问题） 实验目的：算法有“优”与“劣”之分，问题也有“好”与“坏”之别。对数值方法的研究而言，所谓坏问题就是问题本身对扰动敏感者，反之属于好问题。通过本实验可获得一个初步体会。 数值分析的大部分研究课题中，如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决，当然一般要付出一些代价（如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等）。 问题提出：考虑一个高次的代数多项式 )1.1() ()20()2)(1()(20 1∏=-=---=k k x x x x x p 显然该多项式的全部根为1,2,…,20共计20个，且每个根都是单重的。现考虑该多项式的一个扰动 )2.1(0 )(19=+x x p ε 其中ε是一个非常小的数。这相当于是对（）中19x 的系数作一个小的扰动。我们希望比较（）和（）根的差别，从而分析方程（）的解对扰动的敏感性。 实验内容：为了实现方便，我们先介绍两个Matlab 函数：“roots ”和“poly ”。 roots(a)u = 其中若变量a 存储n+1维的向量，则该函数的输出u 为一个n 维的向量。设a 的元素依次为121,,,+n a a a ，则输出u 的各分量是多项式方程 01121=+++++-n n n n a x a x a x a 的全部根；而函数 poly(v)b =
的输出b 是一个n+1维变量，它是以n 维变量v 的各分量为根的多项式的系数。可见“roots ”和“poly ”是两个互逆的运算函数。 ;000000001.0=ess );21,1(zeros ve = ;)2(ess ve = ))20:1((ve poly roots + 上述简单的Matlab 程序便得到（）的全部根，程序中的“ess ”即是（）中的ε。 实验要求： （1）选择充分小的ess ，反复进行上述实验，记录结果的变化并分析它们。 如果扰动项的系数ε很小，我们自然感觉（）和（）的解应当相差很小。计算中你有什么出乎意料的发现表明有些解关于如此的扰动敏感性如何 （2）将方程（）中的扰动项改成18x ε或其它形式，实验中又有怎样的现象 出现 （3）（选作部分）请从理论上分析产生这一问题的根源。注意我们可以将 方程（）写成展开的形式， ) 3.1(0 ),(1920=+-= x x x p αα 同时将方程的解x 看成是系数α的函数，考察方程的某个解关于α的扰动是否敏感，与研究它关于α的导数的大小有何关系为什么你发现了什么现象，哪些根关于α的变化更敏感 思考题一：（上述实验的改进） 在上述实验中我们会发现用roots 函数求解多项式方程的精度不高，为此你可以考虑用符号函数solve 来提高解的精确度，这需要用到将多项式转换为符号多项式的函数poly2sym,函数的具体使用方法可参考Matlab 的帮助。
《模拟电子技术》课程设计报告 系别：电气工程系 专业班级：09电科（一）班 学生姓名：曹海锋 指导教师：赵剑锷 2011年09月25 日 郑州科技学院
目录 1 课程设计的目的 (1) 2课程设计的题目要求 (1) 3课程设计报告内容 (1) 3.1实验设计的意义 (2) 3.2半双工对讲机实现方法 (2) 3.3 电路原理分析 (2) 3.4电子元件清单及选择 (3) 4总结 (3) 参考文献 (4)
摘要 无线对讲机是移动通信中一个重要的分支,应用非常广泛,无线电对讲机和其它无线通信工具(如手机)其市场定位各不相同,难以互相取代,还将长期使用下去。本论文研究设计了一款调频无线对讲机。首先介绍了调频无线对讲机的功能、性能指标和工作原理。从工作原理出发,通过现代电子系统设计方法,深入行业现状寻找到低成本的器件MC3363、MC2833、LM386等,确立了完整具体的方案。在具体的硬件设计实现上,分成发射和接收两部分,分别对各个功能模块以信号、控制为联系进行设计。在硬件设计上,通过主要芯片将各功能模块有机地组织起来协 同完成系统需要的功能。 1课程设计目的 对讲机在现实生活中应用广泛。这次设计制作的对讲机简单实用可以满足日常生活使用。我们学习模拟电子技术重要的在于应用，通过这次实践，可以让我们将理论与实践结合，是对我们已经学习知识的一次实际应用与巩固，更是一次升华！这对于以后学习其他知识奠定基础，我们知道学习模电就要将元件的特点,功能，使用方法等熟练掌握，组成一个合理，经济，实用的系统。总而言之，这次实践是我受益匪浅。 2 课程设计的题目要求 本对讲机成本低廉，电路简单，可用于办公室不同房间对讲、婴儿室监听等。通话距离可达2Km。 a.采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机，实现甲、乙双方异地通话。 b.用扬声器用作话筒和喇叭，双方对讲、互不影响。 c.电源电压4.5～9.0v. 3.课程设计报告内容 3.1半双工对讲机实验设计的意义 有线对讲机在日常生活中应用广泛。有线对讲机原理简单，设计方便，制作简易，成本低。广泛用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等。所以有线对讲机日益成为日常生活中不可缺少的部分。我们了解了它的原理过程，正确使用操作它，可以提高我们知识的应用性。本次试验既增长了我们的知识，又让磨砺了我们的意志以及团队意识。更让我们对电子模拟更加感兴趣，为以后的研究道路
课程设计报告 课程名称 课题名称 专业 班级 学号 姓名 指导教师 年月日
湖南工程学院课程设计任务书 课程名称数值分析 课题 专业班级 学生姓名 学号 指导老师 审批 任务书下达日期2009 年 5 月 4 日任务完成日期2009 年 5 月18日
一、设计内容与设计要求 1．设计内容： 对课程《计算方法》中的常见算法进行综合设计或应用（具体课题题目见后面的供选题目）。 2．设计要求： ●课程设计报告正文内容 a.问题的描述及算法设计； b.算法的流程图（要求画出模块图）； c.算法的理论依据及其推导； d.相关的数值结果（通过程序调试)，； e.数值计算结果的分析； f.附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）。 ●书写格式 a．要求用A4纸打印成册 b．正文格式：一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 c．正文的内容:正文总字数要求在3000字左右（不含程序原代码）。 d．封面格式如下页。 ●考核方式 指导老师负责验收程序的运行结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。具体考核标准包含以下几个部分： a．平时出勤（占10%） b．系统需求分析、功能设计、数据结构设计及程序总体结构合理与否（占10%） c．程序能否完整、准确地运行，个人能否独立、熟练地调试程序（占40%） d．设计报告（占30%） 注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。 e．独立完成情况（占10%）。 ●课程验收要求 a．判定算法设计的合理性，运行相关程序，获得正确的数值结果。
模拟电子电路课程设计报告书 题目名称：直流稳压电源 姓名：刘海东潘天德 班级：15电科2 学号：23 26 日期：2017.6.11
目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/- 5v直流电，并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器，任何电子电路都离不开电源，就像我们下学期即将学到的单片机一样，需要5V的直流电源，没有电源就不能进行正常的工作，如果用干电池进行供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所
需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 （1）分析电路组成及工作原理； （2）单元电路设计计算； （3）采用分立元件电路； （4）画出完整电路图； （5）调试方法； （6）小结与讨论。 2.2设计指标 （1）输出电压：8~15V可调 （2）输出电流：I O=1A （3）输入电压：交流 220V+/-10%
《数字通信计算机仿真》 课程设计论文 班级:通信工程三班 姓名:郭利霞 学号：100104030068 时间: 2013年7月15日 - 1 -
一、课程设计目的 通过本次课程设计使学生深入理解和掌握调幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入地掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。使学生对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。 二、课程设计意义 通讯技术的发展日新月异，本专业的学生不但需要掌握扎实的基础理论，而且还应特别注意实践能力的培养。本次设计是对学生综合能力的检验，它涉及三门主干课程，包括《通信原理》、《数字信号处理》、《C/C++语言程序设计》。通过本次设计对学生的综合运用专业基础知识及软件设计能力也会有较大提高。 三、系统简介及说明 数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性，从而使数字通信具有许多特殊的问题。在模拟通信中强调变换的线性特性，即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。 - 2 -
- 3 - 另外，数字通信系统中还存在以下突出问题：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。这是通过所谓的差错控制编码（如：2FSK ）来实现的。于是，就需要在发送端增加一个基带信号形成器（编码器） ，而在接收端相应需要一个相干解调器。第二，由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号，因而接收端必须有一个与发端相同的节拍，否则，就会因收发步调不一致而造成混乱。另外，为了表述消息内容，基带信号都是按消息特征进行编组的，于是，在收发之间一组组的编码的规律也必须一致，否则接收时消息的真正内容将无法恢复。所以在数字通信系统抽样判决中，要注意同步问题。 四、设计内容和理论依据 1、 设计内容 本次设计的主要内容是用软件模拟一套数字通信系统。原理 如下所示： 图例 信源信号： 信宿信号： 信道信号： LPF 信号输入 BPF LPF 信号输出 cos(2πf c t ) 白噪声
模拟电路课程设计 题目：OCL功率放大器 学院：信息学院 专业：自动化 班级学号： 学生姓名： 指导教师;
目录
一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv
3、设计要求 （1）进行方案论证及方案比较 （2）分析电路的组成及工作原理 （3）进行单元电路设计计算 （4）画整机电路图 （5）写出元件明细表 （6）小结和讨论 （7）写出对本设计的心得体会 分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，计算电路元件参数；分析工作性能。
6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率，当R I一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或失真
模电课程设计实验报告 实验内容：一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源，输入电压为直流9V。二、利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三 极管，通过可调电阻，控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求：（1）设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图； （2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输入电压没有极性之分， 输出电压+5V，并点亮电源指示灯（红色）； （3）设计一款电压比较器A，参考电压2.5V； （4）设计一款电压跟随器B，跟随电压比较器A 的电压； （5）驱动三极管，通过可调电阻，实现对LED（绿色）灯的控制； （6）完成课程设计报告的撰写。 实验原理： 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源，稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压；同时，为了扩大输出大电流，集 成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压，通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路（全波整流电路）。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通，将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路，具有输出电压高，变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路
目录 一、课程设计目的 (1) 二、设计任务书 (1) 三、进度安排 (1) 四、具体要求 (2) 五、课程设计内容 (2) 5.1数字频带传输系统 (2) 5.2二进制振幅键控(2ASK) (3) 5.2.1调制实验原理框图： (3) 5.2.2 调制实验步骤 (4) 5.2.3 解调的原理框图 (7) 5.3二进制频移键控(2FSK) (8) 5.3.1 2FSK调制原理 (8) 5.3.2 调制实验步骤 (8) 5.3.3 2FSK解调的原理框图： (12) 5.4二进制移相键控(2PSK) (12) 5.4.1 2PSK调制原理 (12) 5.4.2 2PSK调制的实验步骤 (13) 5.4.3 2PSK解调的原理框图 (16) 5.5二进制差分相位键控(2DPSK) (17) 5.5.1 2DPSK调制原理 (17) 5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 (17) 5.5.3 2DPSK的解调原理框图 (21) 5.6 二进制数字信号的功率谱密度 (21) 5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 (21) 5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 (22) 5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 (22) 六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (23) 七、总结和展望 (23) 八、参考文献 (24)
一、课程设计目的 本课程是为通信工程专业本科生开设的专业必修课，结合学生的专业方向的理论课程，充分发挥学生的主动性，使学生掌握应用MATLAB或者SYSTEMVIEW 等仿真软件建立通信系统，巩固理论课程内容，规范文档的建立，培养学生的创新能力，并能够运用其所学知识进行综合的设计。 通信系统原理的课程设计是对通信系统仿真软件、课程学习的综合检验，配合理论课的教学，让学生亲自参加设计、仿真、验证通信系统的一般原理、调制解调原理、信号传输及受噪声影响等方面的知识点。 二、设计任务书 设计选题：数字频带传输系统的设计 a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，分别设计2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制器。完成对各种二进制数字已调信号的的调制器与解调器的电路设计与程序仿真，并对其仿真结果进行分析。要求理解2ASK信号的产生，掌握2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b．利用MATLAB、SystemView、C等语言进行，软件不限。要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图，给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。 三、进度安排
《数值分析》课程设计实验报告 龙格—库塔法分析Lorenz 方程 200820302033 胡涛 一、问题叙述 考虑著名的Lorenz 方程 () dx s y x dt dy rx y xz dt dz xy bz dt ?=-???=--???=-?? 其中s ，r ，b 为变化区域内有一定限制的实参数，该方程形式简单，表面上看并无惊人之处，但由该方程揭示出的许多现象，促使“混沌”成为数学研究的崭新领域，在实际应用中也产生了巨大的影响。 二、问题分析 Lorenz 方程实际上是一个四元一阶常微分方程，用解析法精确求解是不可能的，只能用数值计算，最主要的有欧拉法、亚当法和龙格- 库塔法等。为了得到较高精度的，我们采用经典四阶龙格—库塔方法求解该问题。 三、实验程序及注释 （1）算法程序 function [T]=Runge_Kutta(f,x0,y0,h,n) ％定义算法，其中f 为待解方程组， x0是初始自变量，y0是初始函数 值，h 是步长，n 为步数 if nargin<5 n=100; ％如果输入参数个数小于5，则步数 n=100 end r=size(y0);r=r(1); ％返回初始输出矩阵的行列数，并将 值赋给r(1) s=size(x0);s=s(1); ％返回初始输入矩阵的行列数，并 将值赋给s(1) r=r+s; T=zeros(r,n+1); T(:,1)=[y0;x0]; for t=2:n+1 ％以下是具体的求解过程 k1=feval(f,T(1:r-1,t-1)); k2=feval(f,[k1*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k3=feval(f,[k2*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k4=feval(f,[k3*h+T(1:r-1,t-1);x0+h]); x0=x0+h; T(:,t)=[T(1:r-1,t-1)+(k1+k2*2+k3*2+k4)*(h/6);x0]; end
课程设计 课程名称模拟电子技术基础课程设计 题目名称波形发生电路 学生学院物理与光电工程学院 专业班级 12级电子科学与技术 学号3112008399 学生姓名 big stupie brother 指导教师 miss zhu 2013-12-7
目录 1．摘要和关键词 2．设计任务与技术指标 3.电路设计及其原理 1）方案比较 2）单元电路设计 ①RC桥式正弦振荡电路 ②射极跟随器电路 ③方波产生电路 ④三角波产生电路 3）元件选择 4）电路工作原理总结 4.电路调试与结果 5.设计不足和存在问题 6.实验总结 7.参考文献 8.附录
1．摘要和关键词 【摘要】： 用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波，电压跟随器起到保护前级不受后级影响。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波，同样经过电压跟随器输出三角波，方波、三角波的频率与正弦波频率相同。 【关键词】：RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路 2.设计任务与技术指标 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生正弦波、方波和三角波波形发生器。 基本指标：1、输出的各种波形基本不失真； 2、频率范围为50HZ～20KHZ，连续可调； 3、方波和正弦波的电压峰峰值VPP>10V，三角波的VPP>20V。 3.电路设计及其原理 1）方案比较 方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号，方波信号经过积分运算电路整形为三角波，三角波通过低通滤波器整形为正弦波。 方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R 及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波。 方案二同方案一比较，有较为明显的优势，首先，由于是采用滤波方式产生正弦波，高低频特性较差，可实现的波形频率范围较窄。方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波，频率范围较宽，用过零比较器整形为方波，更容易实现幅度的调节。由于方案二的优势，本设计采用方案二。 方案二原理框图如下
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：xxx学号：120701103 专业班级：xxx 课程名称：模拟电子技术基础 学年学期：2 013 —2 014 学年第一学期指导教师：王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月
课程设计成绩评定表
目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - （1）过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - （2）反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -
课程设计报告 课程设计名称：《数字通信》 系别： 学生姓名： 班级： 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间：2011-2012 学年第2学期
目录 一．设计题目 (4) 二．具体要求 (4) 三．主要内容 (4) 第一节：基本原理 (4) 第二节：流程图 (13) 四．进度安排 (13) 五．成绩评定 (13) 第一节：课程设计报告要求 (14) 第二节：正文 (14) 六．心得体会 (18) 七.参考资料 (19)
一．设计题目：模拟信号数字化PCM 编码设计 二．具体要求： 1.模拟信号数字化的处理步骤：抽样、量化、编码 2.PCM 编码的压缩和扩张原理； 3.用MATLAB 或其它EDA 工具软件对PCM 编码进行使用A 律和μ律的压缩和扩张进行软件仿真； 4.对仿真进行分析比较。 5．PCM 的8位编码C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 三．主要内容 第一节：基本原理 下图是模拟信号数字传输的过程原理图： 1． 抽样 (1)定义： 所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有的信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 (2)抽样定理 设一个频带限制的（0，fH ）Hz 内的时间连续信号m （t ）如果它不少于2fH 次每秒的速率进行抽样，则m(t)可以由抽样值完全确定。 抽样定理指出，由样值序列无失真恢复原信号的条件是f S≥2 f h ，为了满足抽样定理，要求模拟信号的频谱限制在0～f h 之内（fh 为模拟信号的最高频率）。为此，在抽样之前，先设置一个前置低通滤波器，将模拟信号的带宽限制在fh 以下，如果前置低通滤波器特性不良或者抽样频率过低都会产生折叠噪声。抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。 另外要注意的是，采样间隔的 周期要足够的小，采样率要做够的大，要不 ) (s t f D /A ) (n f ) (n g A /D ) (t g )(t p ) (t f 量化编码 数字 滤波器
郑州轻工业学院 《数值分析》 课程设计报告 题目： 1.非线性方程求解 8.最小二乘法 姓名：杨君芳 院<系）：数学与信息科学学院 专业班 级：信科 11-01 学号：541110010148 指导教 师：汪远征 时间：2018年12月30日至2018年1月4日
摘要 本文的内容主要属于数值代数问题的迭代解法和差值问题。 在VC++6.0环境下对非线性方程求根的三种迭代解法<即一般迭代法，牛顿迭代法和弦截法）的算法实现，将抽象问题转化为计算机编程的一般解法思想，实现运用计算机解非线性方程的根。同时完成了运用最小二乘法的思想解决实际问题的简单设计， 本文也对该程序设计的难点、解决技巧、每种方法的理论基础、程序的算法分析、功能分析、模块设计以及算法的优点、缺点和主要参考文献等进行了详细的作答。 ，
目录 《数值分析》1 课程设计报告1 摘要2 目录3 1 理论基础4 1.1 非线性方程的迭代解法4 1.2最小二乘法4 2 算法分析5 2.1 功能分析5 2.1.1非线性方程的迭代解法5 2.2 算法分析5 3 程序设计8 3.1 选单和主窗口设计8 3.1.1非线性方程的迭代解法8 3.1.2最小二乘法10 3.2 模块设计14 3.2.1非线性方程的迭代解法14 3.2.2 最小二乘法18 4 总结24 5 参考文献25
1 理论基础 1.1 非线性方程的迭代解法 1、 一般迭代法：首先将方程f 模电课设报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 南京航空航天大学模拟电子技术课程设计报告 （频率-电压变换器） 学生姓名：田恬 学号： 班级： 0315203 电工电子实验中心 2017年6月 目录 第一章：设计指标 第二章：系统概述 第三章：单元电路设计与分析 第四章：电路调试过程 第五章：结束语 附件1：器件表 附件2：参考文献 附件3：总图 第一章设计指标 试设计一个频率-电压变换器，要求： （1）当正弦波信号的频率f i在200Hz-2kHz范围内变化时，对应输出的直流电压Vo在2-10V范围内线性变化，误差在5％左右。 （2）正弦波信号源采用函数波形发生器。 （3）采用±12V电源供电。 第二章系统概述 一、设计思想 函数波形发生器输出的正弦波经比较器变换成方波。方波经频率变换 通过反成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压，再与参考电压V R 相加法器得到符合技术要求的Vo。 二、各功能的组成 （1）本次使用741运放设计三角波发生器作为设计函数波形发生器。调节范围为200Hz-2000Hz,在调试过程中，挑选中间的几个值进行测试。（2）电压比较器采用LM311。 （3）F/V变换采用集成块LM331构成的典型电路。通过参考书和报告上的指导书确定相关参数，测定输出的电压范围在。 （4）反相器采用比例为-1，通过集成芯片OP07实现。 的大小。使输出的（5）反相加法器同样用芯片OP07实现，通过调节V R 电压在2-10V。 三、总体工作过程 第三章 单元电路设计与分析 一、三角波发生器 电路如图所示，它由运放A1、A2，电阻R1、R2组成的同相迟滞比较器，运放A2以及R 、C 构成的反相有源积分电路组成。其输出信号周期为 二、电压比较器 LM311是一种电压比较器，它能将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。 三、频率电压变换器 直接应用F/V 变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. （1）LM331内部原理图 此时,○1脚是输出端(恒流源输出),○6脚为输入端(输入脉冲链),○7脚接比较电平. （2）工作波形图及工作过程 当输入负脉冲到达时,由于○6脚电平低于○7脚电平,所以S=1(高电平)，Q =0（低电平）。此时放电管T 截止，于是Ct 由Vcc 经Rt 充电，其上电压Vct 按指数规律增大。与此同时，电流开关S 使恒流源I 与○1 Vo=2- 参考电 -2V Vo3直流 Vo2 方 f i =200- 正弦 函数波 比较 F/V/变反相反相 μF 模拟电子技术基础实验报告 姓名:蒋钊哲 学号:2014300446 日期:2015、12、21 实验1:单极共射放大器 实验目的: 对于单极共射放大电路,进行静态工作点与输入电阻输出电阻的测量。 实验原理: 静态工作点的测量就是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号(通过隔直电容 将输入端接地)时,测量晶体管集电极电流I CQ 与管压降V CEQ 。其中集电极电流有两种测量 方法。 直接法:将万用表传到集电极回路中。 间接法:用万用表先测出R C 两端的电压,再求出R C 两端的压降,根据已知的R E 的阻值,计 算I CQ 。 输出波底失真为饱与失真,输出波顶失真为截止失真。 电压放大倍数即输出电压与输入电压之比。 输入电阻就是从输入端瞧进去的等效电阻,输入电阻一般用间接法进行测量。 输出电阻就是从输出端瞧进去的等效电阻,输出电阻也用间接法进行测量。实验电路: 实验仪器: (1)双路直流稳压电源一台。 (2)函数信号发生器一台。 (3)示波器一台。 (4)毫伏表一台。 (5)万用表一台。 (6)三极管一个。 (7)电阻各种组织若干。 (8)电解电容10uF两个,100uF一个。 (9)模拟电路试验箱一个。 实验结果: 经软件模拟与实验测试,在误差允许范围内,结果基本一致。 实验2:共射放大器的幅频相频 实验目的: 测量放大电路的频率特性。 实验原理: 放大器的实际信号就是由许多频率不同的谐波组成的,只有当放大器对不同频率的放大能力相同时,放大的信号才不失真。但实际上,放大器的交流放大电路含有耦合电容、旁路电容、分布电容与晶体管极间电容等电抗原件,即使得放大倍数与信号的频率有关,此关系为频率特性。 放大器的幅频特性就是指放大器的电压放大倍数与输入信号的频率之间的关系。在一端频率范围内,曲线平坦,放大倍数基本不变,叫作中频区。在中频段以外的频率放大倍数都会变化,放大倍数左右下降到0、707倍时,对应的低频与高频频率分别对应下限频率与上限频率。 通频带为: f BW=f H-f L 实验电路:模电课设报告
模电实验报告
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